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《中国舰船研究院》 2017年
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基于声线跟踪法的舱室空气噪声控制优化方法

冯爱景  
【摘要】:船舶舱室噪声控制是现代船舶设计的主要内容之一,船舶舱室噪声具有多声源、多传递路径、受资源限制较多等特点。如何能快速制定噪声控制优化方法对于指导船舶舱室精细化设计尤为重要,为解决这一问题,本文研究舱室噪声控制优化设计方法。首先,将几何声学中的声线跟踪法引入到船舶舱室噪声预报中。针对声波在舱室中的传播特性,从声源模拟,透射系数、反射系数和吸声系数参数设置等诸多方面入手研究,系统地建立基于声线跟踪法的船舶舱室声场预报计算方法,并给出适用频率范围。利用该方法计算了典型舱室的声场分布,通过与统计能量法作对比分析,验证了该方法的有效性。使用该方法可以解决中高频段的舱室局部噪声预报问题,以及具有明显指向性声源的模拟问题。其次,为研究该方法在舱室降噪措施设计时的应用,将吸声系数计算公式应用到声线跟踪法的计算中。深入研究吸声系数的计算原理和吸声材料的吸声性能,提出改进的声电类比法,推导出并联穿孔板、多层穿孔板复合吸声结构以及分层多孔材料复合结构的吸声系数计算公式。采用声线跟踪法研究舱室敷设吸声材料的降噪特性,同时进行典型舱室降噪效果试验,验证理论计算的有效性。最后,基于声线跟踪法在舱室噪声预报中的计算原理及数据,提出舱室空气噪声控制的优化算法—声线搜索法。通过搜索目标舱室的供能声线,计算不同位置舱壁对目标舱室噪声的声灵敏度。根据灵敏度计算结果,快速给出船舶舱室降噪方案,优化舱室中高频噪声。并与统计能量法对比分析,验证了该方法的有效性。使用该方法可指导船舶舱室降噪精细化设计。本研究得到了潜艇声隐身技术国防科技重点试验室的支持。
【学位授予单位】:中国舰船研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U661.44

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